Transformation
et qualification des produits
Maîtrise des mycotoxines dans la filière maïs au Brésil
Catherine Brabet1 Elisabete Salay2 Otniel Freitas-Silva3 Alexandre Florindo Alves4 Miguel Machinski Jr.5 Eugenia Azevedo Vargas6 Nadine Zakhia-Rozis7
1Centre de coopération internationale
en recherche agronomique
pour le développement-Département Amélioration des méthodes par l’innovation scientifique (Cirad-Amis),
Universidade estadual de Campinas (Unicamp),
Faculdade de engenharia de alimentos (FEA), Departamento de tecnologia de alimentos (DTA), Cidade universitaria Zeferino Vaz, Caixa Postal 6121, CEP 13083-970, Campinas, SP Brésil
<brabet@cirad.fr>
2Universidade estadual de Campinas
(Unicamp), Núcleo de estudos e pesquisas em alimentação (Nepa),
Av. Albert Einstein, 291,
Cidade universitária Barão Geraldo, CEP 13083-852, Campinas, SP Brésil <salay@fea.unicamp.br>
3Empresa brasileira de pesquisa
agropecuária (Embrapa)-Agroindústria de alimentos),
Av. das Américas, 29501, CEP 23020-470, Rio de Janeiro, RJ Brésil
<ofreitas@ctaa.embrapa.br>
4Universidade estadual de Maringá (UEM),
Departamento de economia, Av. Colombo, 5790, CEP 87020-900, Maringá, PR Brésil
<florindo@uem.br>
5Universidade estadual de Maringá (UEM),
Departamento de analises clinicas, Laboratório de toxicologia,
Av. Colombo, 5790, CEP 87020-900, Maringá, PR Brésil
<mmjunior@uem.br>
6Ministério de Agricultura, Pecuária
e Abastecimento (MAPA), Laboratório de controle de qualidade e segurança alimentar (LACQSA), Av. Raja Gabaglia, 245, Cidade Jardim, CEP 30380-090, Belo Horizonte, MG Brésil
<gena@cdlnet.com.br>
7Centre de coopération internationale
en recherche agronomique
pour le développement-Département Amélioration des méthodes par l’innovation scientifique (Cirad-Amis),
TA 40/16, 73, rue Jean-François Breton, 34398 Montpellier cedex 5 France <nadine.zakhia-rozis@cirad.fr>
Résumé
Cet article présente les activités de recherche menées au Brésil dans le cadre du projet INCO-DEV Mycotox. Ce projet de coopération, financé par la Commission européenne (ICA4-CT-2002-10043), vise le développement d’un système de gestion intégrée de la qualité (SGIQ) pour la maîtrise des mycotoxines dans les filières blé et maïs des pays du Cône sud d’Amérique latine (Brésil, Chili, Argentine et Uruguay). La démarche choisie consiste à appliquer les principes de l’HACCP (Hazard Analysis Critical Control Point) à l’ensemble de la filière dans le cadre d’études de cas réalisées dans les pays du Cône sud partenaires du projet, en s’appuyant sur une double approche technique et socioéconomi-que. L’accent est mis également sur le développement et la validation de méthodes d’analyse des mycotoxines. Le Brésil étant le troisième producteur mondial de maïs et le secteur avicole le premier consommateur de la production nationale, la filière maïs pour l’alimentation des poulets de chair a été retenue pour l’étude de cas dans ce pays. Le SGIQ développé aura un caractère générique et pourra s’appliquer à d’autres critères de qualité et/ou filières.
Mots clés:productions végétales ; méthodes et outils.
Abstract
Integrated mycotoxin management in the Brazilian corn chain for poultry feed
This article presents the research activities carried out in Brazil within the framework of the INCO-DEV Mycotox project. This co-operation project funded by the European Commission (ICA4-CT-2002-10043) aims at developing an integrated quality management system for the control of mycotoxins in ther corn and wheat production chains in Latin America South Cone countries (Brazil, Chile, Argentina, and Uruguay). The project involves institutional partners as well as key actors of the cereal production chains. The approach chosen consists in applying the HACCP (Hazard Analysis Critical Control Point) principles to the entire agri-food chain within the framework of case studies carried out in the South Cone countries involved in the project, taking into account not only the technical issues but also the socio-economic issues. This approach will help validate and implement technical and organizational itineraries adapted to the local contexts for controlling mycotoxin contamination. In addition, the activities emphasise the develop-ment and validation of effective analytical methods for mycotoxin determination (chroma-tographic methods, alternative techniques such as near infrared spectrometry and the mini-column-based Toximet procedure for routine on-field assessment). Brazil is the third largest corn producer in the world. More than 70% of the national production is used for animal feed, most of which poultry. This is the reason why the corn production chain for poultry feed was selected as the case study to be conducted in this country. The integrated quality management system developed will be generic, and will be able to apply to other quality criteria and/or agri-food chains.
Key words:vegetal productions; tools and methods.
L
es mycotoxines sont des métaboli-tes secondaires toxiques produits par des moisissures sur une large variété de denrées agricoles (céréales, arachides, noix, café, etc.) avant, pendant et après la récolte. Elles peuvent égale-ment se retrouver dans le lait (aflatoxine M1), les abats et viandes (ochratoxine A) d’animaux consommant des aliments contaminés, ainsi que dans les produits alimentaires plus élaborés en raison de leur stabilité [1, 2]. Le développement fongique et la synthèse de toxines dépen-dent des conditions environnementales telles que la température, l’humidité, l’activité en eau, les lésions physiques dans les tissus végétaux [2, 3].Le maïs est l’une des denrées les plus prédisposées à la contamination par les mycotoxines. Les aflatoxines, fumonisi-nes, zéaralénone, ochratoxine A et déoxynivalénol dont les caractéristiques sont résumées dans le tableau 1, sont les principales mycotoxines produites dans cette céréale [1, 4]. Les méthodes de réfé-rence pour leur dosage sont les techni-ques chromatographitechni-ques : chromatogra-phie en couche mince, liquide haute performance ou en phase gazeuse cou-plée à la spectrométrie de masse. Il existe également des méthodes rapides de screening (triage) fondées sur l’immuno-chimie (kits Elisa, colonnes d’immunoaf-finité). Cependant, des recherches sont en cours pour disposer de méthodes plus rapides et fiables et moins coûteuses pour des contrôles de routine sur le terrain [3].
En raison de leurs effets toxiques variés (tableau 1) et de leurs propriétés synergi-ques, la présence de mycotoxines dans les aliments peut provoquer chez l’homme et les animaux des intoxications aiguës ou chroniques parfois mortelles [2, 3, 5]. À ces problèmes de santé, s’ajoutent des pertes économiques importantes pour les acteurs des filières. D’une part, l’ingestion d’aliments contaminés peut faire baisser les performances d’animaux d’élevage, notamment des poulets (perte d’appétit, réduction de la conversion ali-mentaire et du gain de poids, diminution de la production d’œufs, etc.) [3, 6]. D’autre part, les aliments présentant des teneurs en mycotoxines supérieures aux limites réglementaires sont refusés et écartés des marchés. De nombreux pays ont en effet imposé des valeurs maxima-les admissibmaxima-les pour maxima-les mycotoxines afin de protéger la santé des consommateurs. Ces valeurs concernent principalement les aflatoxines, mais aujourd’hui de nou-veaux projets de réglementation sont en cours pour les autres mycotoxines. De plus, les limites établies sont de plus en plus strictes, notamment en Europe [1, 3, 7, 8].
La détoxication des aliments contaminés par les mycotoxines est difficile et coû-teuse [4]. Il est donc nécessaire de préve-nir la formation de ces toxines par la mise en œuvre d’un système de gestion inté-grée de la qualité (SGIQ) s’appuyant sur des bonnes pratiques de pré- et
post-récolte et sur des plans de contrôle tout au long de la chaîne alimentaire.
Cet article a pour objectif de présenter les activités de recherche menées au Brésil dans le cadre du projet INCO-DEV Myco-tox. Ce projet de coopération, financé par la Commission européenne1, vise le développement d’un SGIQ pour la maî-trise des mycotoxines dans les filières blé et maïs des pays du Cône sud d’Amérique latine.
Le projet INCO-DEV
Mycotox
Il a pour objectif général d’améliorer sur les marchés internes et internationaux la qualité et la compétitivité des céréales produites dans les pays du Cône sud d’Amérique latine, en maîtrisant les ris-ques de contamination par les mycotoxi-nes du maïs, blé et dérivés destinés à la consommation humaine ou animale. Ce projet, coordonné par le Centre de coo-pération internationale en recherche agronomique pour le développement (Cirad), associe des partenaires institu-tionnels européens (France, Royaume-Uni, Suède) et des pays du Sud (Brésil, Chili, Argentine, Uruguay). Il implique 1Projet ICA4-CT-2002-10043.
Tableau 1
.Les principales mycotoxines produites dans le maïs [1-3, 5].
Table 1. The main corn mycotoxins [1-3, 5]
.
Mycotoxines Principales espèces fongiques Structure chimique Toxicité Aflatoxines B1, B2, G1, G2
Aspergillus flavus Dérivés de
polycétoacides
Animale (volailles dont poulet, porc, veau...) : hépatotoxiques,
tératogènes, immunotoxiques, hémorragiques, cancérogènes A. parasiticus
Humaine : hépatocancérogène
Fumonisines B1, B2, B3
Fusarium moniliforme Dérivés de polycétoacides
Animale (volailles dont poulet, porc, veau...) : immunotoxiques
F. proliferatum Cheval : leucoencéphalomalacie
Porc : oedème pulmonaire, hépatotoxiques
Humaine : probablement responsables du cancer de
l’œsophage
Zéaralénone Fusarium culmorum Dérivés de
polycétoacides
Animale (porc...) : oestrogénique
F. graminearum
Ochratoxine A Penicillium verrucosum Dérivés de polycétoacides
Animale (volailles dont poulets, porc...) : néphrotoxique,
immunotoxique, tératogène, cancérogène Aspergillus ochraceus
Humaine : probablement responsable de la néphropathie
endémique des Balkans Déoxynivalénol
(trichothécène)
Fusarium culmorum Dérivés de
terpènes
Animale (porc, volailles...) : immunotoxique, cytotoxique,
neurotoxique, dermonécrosante, hémorragique F. graminearum
également les acteurs des filières céréaliè-res pour leur permettre une meilleure appropriation des résultats et outils de gestion de la qualité développés. Le projet Mycotox comprend six plans d’actions ou workpackages (WP) (figure 1). Au Brésil, les activités de recherche s’insèrent dans les WP1, 4, 5 et 6. Les partenaires institutionnels impli-qués sont l’Empresa brasileira de pes-quisa agropecuária (Embrapa), le Ministé-rio de Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Mapa), l’Universidade estadual de Campinas – Núcleo de estu-dos e pesquisas em alimentação (Unicamp-Nepa), l’Universidade estadual de Maringá (UEM) et l’Instituto de desen-volvimento regional (IDR).
Une approche
de terrain intégrée
et pluridisciplinaire
basée sur les principes
de l’HACCP
(WP 4, 5 et 6)
Le projet Mycotox se propose de déve-lopper un système de gestion intégrée des mycotoxines dans les filières blé et maïs à partir d’études de cas conduites
dans les pays du Cône sud partenaires du projet. La démarche choisie consiste à appliquer les principes de l’HACCP (Hazard Analysis Critical Control Point) à l’ensemble de la filière en s’appuyant sur une double approche technique et socioéconomique. L’HACCP est une méthode préventive, axée sur le procédé, qui vise à garantir la sécurité sanitaire des aliments. Elle repose sur l’évaluation et la gestion des risques chimiques, physiques et biologiques. Structurée et systémati-que, elle a fait preuve de son efficacité dans les entreprises agroalimentaires, mais elle n’est pas directement transposa-ble à des filières entières qui représentent des systèmes techniques et socioécono-miques complexes [4, 9, 10].
WP1 Développement et standardisationd’outils analytiques efficacespour la détermination des mycotoxines
dans les céréales et produits dérivés WP2 Évaluation du risque d’exposition humaine à l’ochratoxine A WP3
Évaluation des procédures de mouture comme points
critiques potentiels
WP6 Développement d’un système de gestion de la
qualité des aliments WP5 Identification et validation de mesures de maîtrise des mycotoxines WP4 Analyse des risques de mycotoxines SUR LE TERRAIN AU LABORATOIRE
Figure 1.Les six workpackages (WP, plans d’actions) du projet INCO-DEV Mycotox (source : projet INCO-DEV Mycotox). Figure 1. The six workpackages (WP) of the INCO-DEV Mycotox project. (source: INCO-DEV Mycotox project).
L’approche technique du projet se
struc-ture autour de cinq grandes
phases inspirées de la méthode HACCP : – construction du diagramme de flux pro-duit ;
– analyse des dangers ;
– détermination des points critiques et moyens de maîtrise ;
– formalisation des pratiques ;
– mise en œuvre de la méthode sur le terrain.
L’approche socioéconomique s’appuie sur la nouvelle économie institutionnelle et des coûts de transaction qui permet d’appréhender les modes d’organisation et de coordination des acteurs dans une
économie de marché comme dans les filières et réseaux agroalimentaires [11-14]. Cette approche vise les trois objectifs suivants :
– analyse des coûts et bénéfices liés à la mise en place du système HACCP ; – identification des limitations des struc-tures de gouvernance pour appliquer ce système ;
– détermination d’instruments favorisant son adoption (incitations économiques, règlementation, etc.).
Au Brésil, la filière maïs pour l’alimenta-tion des poulets de chair a été retenue pour l’étude de cas étant donné que ce pays est le troisième producteur mondial
de maïs et le secteur avicole le premier consommateur de la production natio-nale [15]. Les mycotoxines analysées sont les aflatoxines, fumonisines, zéaralénone et ochratoxine A. Une première série d’enquêtes réalisées auprès des acteurs clés de la filière étudiée a permis de construire et de vérifier le diagramme de flux produit en détaillant pour chaque étape les paramètres techniques et socioéconomiques. La figure 2 repré-sente la structure générale de la filière étudiée. Cette filière repose sur un sys-tème d’intégration verticale dans lequel les éleveurs de poulets sont liés par contrat à l’entreprise intégratrice. Cette
Usine d’aliments pour poulets
Fermes d’élevage de poulets Fournisseurs de maïs Producteurs
Livrai son directe du maïs après la récolte
Producteurs Séchage et stockage du maïs au champ Coopératives Séchage et stockage du maïs Céréalistes Séchage et stockage du maïs Courtiers Transporteurs Producteurs de maïs Transporteurs
Sous-traités par l’usine d’aliments Maïs non séché et non stocké après la récolte Système d’intégration verticale Transporteurs
Sous-traités par l’usine d’aliments
Aliments à base de maïs Maïs séché et stocké après la récolte
Figure 2.Structure générale de la filière maïs étudiée au Brésil pour l’alimentation des poulets de chair. Figure 2. General structure of the corn supply chain studied in Brazil for poultry feed.
dernière, qui coordonne tout le processus de production, fournit les intrants (pous-sins d’un jour, aliments, vaccins, etc.) et l’assistance technique. Elle reçoit en contrepartie la totalité des lots de poulets. Quant aux éleveurs de poulets, ils sont responsables de l’engraissage des ani-maux et doivent fournir les bâtiments et la main-d’œuvre nécessaires à cette acti-vité. Un tel système prédomine aujourd’hui dans l’aviculture brésilienne [15, 16]. Dans la filière étudiée, l’entre-prise intégratrice réalise l’abattage, la transformation et la commercialisation des poulets ainsi que la fabrication des aliments. Parmi les fournisseurs de maïs, on distingue les coopératives et les céréa-listes qui stockent après séchage le maïs acheté aux producteurs, et deux catégo-ries de producteurs. La première délivre le maïs à l’usine d’aliments directement après la récolte tandis que la seconde le délivre après séchage et stockage au champ. Des courtiers servent d’intermé-diaires dans l’achat du maïs auprès des coopératives, céréalistes et producteurs qui réalisent le séchage du maïs au champ. Les études socioéconomiques en cours vont permettre d’approfondir ces aspects, et de préciser en particulier les modes et coûts de transaction entre les différents acteurs de la filière.
Renforcement
de l’outil analytique
pour le contrôle
des mycotoxines
La gestion intégrée des mycotoxines dans les filières céréales passe par la mise en place d’un système de surveillance tout au long de la chaîne alimentaire. Ce sys-tème doit s’appuyer sur des méthodes analytiques fiables et validées, et utilisa-bles pour des contrôles de routine sur le terrain. Dans cette optique, le workpack-age WP1, coordonné par le Mapa, vise les deux objectifs suivants :
1. Garantir la qualité analytique des méthodes chromatographiques utilisées dans le cadre du projet Mycotox pour doser les mycotoxines dans le blé, maïs et dérivés (aflatoxines, fumonisines, zéara-lénone, déoxynivalénol et ochra-toxine A). Pour atteindre cet objectif, les activités mises en oeuvre sont les suivan-tes :
– évaluation des méthodes par analyse d’échantillons de référence FAPAS (Food
Analysis Proficiency Assessment Scheme du Central Science Laboratory, UK Government Department for Environ-ment Food and Rural Affairs) de contami-nation connue ;
– production par le Mapa d’échantillons de référence naturellement contaminés ; – essais interlaboratoires utilisant des échantillons de référence naturellement contaminés (FAPAS ou ceux produits par le Mapa) ;
– essais intralaboratoires utilisant des échantillons de référence artificiellement contaminés ;
– harmonisation de procédures appro-priées d’échantillonnage et de présenta-tion et traitement des résultats afin que ces derniers soient correctement obtenus et interprétés. Les résultats douteux ou insatisfaisants sont traités comme non conformes (analyse des causes et mise en place d’actions correctives).
2. Développer des méthodes alternatives simples, fiables et peu coûteuses pour des contrôles de routine sur le terrain. Les techniques de mini-colonne Toximet et de spectroscopie proche infrarouge sont évaluées versus les méthodes chromato-graphiques.
Conclusion
Les activités de recherche menées au Bré-sil dans le cadre du projet Mycotox permettront de:
– caractériser la contamination par les mycotoxines de la filière maïs pour l’ali-mentation des poulets de chair ;
– identifier les points critiques de contrôle le long de cette filière ;
– valider des itinéraires techniques et organisationnels adaptés au contexte local pour la maîtrise des risques de contamination.
De plus, ces activités contribueront à constituer et valider un réseau latino-américain de laboratoires de contrôle des mycotoxines dans les céréales.
Le SGIQ mis au point aura un caractère générique et pourra s’appliquer à d’autres critères de qualité et/ou filières.■
Remerciements
Les auteurs expriment leur reconnaissance à la Commission européenne pour le financement qu’elle a accordé pour le pro-jet Mycotox (contrat ICA4-CT-2002-10043) dans le cadre du programme INCO-DEV.
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![Tableau 1 . Les principales mycotoxines produites dans le maïs [1-3, 5].](https://thumb-eu.123doks.com/thumbv2/123doknet/2311772.26959/2.892.57.844.804.1116/tableau-les-principales-mycotoxines-produites-dans-le-mais.webp)
